JPH1052019A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

電磁アクチュエータ

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Publication number
JPH1052019A
JPH1052019A JP8204571A JP20457196A JPH1052019A JP H1052019 A JPH1052019 A JP H1052019A JP 8204571 A JP8204571 A JP 8204571A JP 20457196 A JP20457196 A JP 20457196A JP H1052019 A JPH1052019 A JP H1052019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mover
electromagnetic actuator
magnetic field
fixed magnetic
field generating
Prior art date
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Pending
Application number
JP8204571A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Hachitani
修二 蜂谷
Yoshimichi Ishii
好道 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8204571A priority Critical patent/JPH1052019A/ja
Publication of JPH1052019A publication Critical patent/JPH1052019A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の直動型電磁アクチュエータにおいて
は、必要駆動力の確保および必要位置決め精度を達成す
るために、構成が複雑で重量が重くなるという課題を有
している。本発明は、この課題を解決し、シンプルで軽
量かつ位置決め性能に優れた直動型電磁アクチュエータ
を提供することを目的とする。 【解決手段】 固定磁界発生部材1自体を可動子2の動
作のための案内機構として用いることにより、駆動力発
生機構とは別個に案内機構を設ける必要が無くなり体積
および重量が低減でき、かつ駆動力発生機構内部に案内
機構があるために位置決め性能に悪影響を与えるガタ、
摩擦等の要因を極力減らすことができる。これにより、
シンプルで軽量かつ位置決め性能に優れた直動型電磁ア
クチュエータが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁界内に電流が流
れる際に作用する力で可動子を駆動する電磁アクチュエ
ータ、特に直動型の電磁アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、直動型電磁アクチュエータにおい
ては、可動子の動作案内機構として、転がり式直動軸受
け、滑り式直動軸受け、空気式直動軸受け等を駆動力発
生機構とは別個に設けたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の機構では駆動力発生機構と別個に案内機構を設け
ているために、構成が複雑でかつ重量が重くなるという
課題を有していた。
【0004】本発明はこの課題を解決するため、シンプ
ル、軽量かつ位置決め性能に優れた直動型の電磁アクチ
ュエータを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁アクチュエ
ータにおいては、固定磁界発生部材が発生する磁界内の
空間に可動子に保持された通電部材を設け、この通電部
材に電流が流れる際に作用する力で前記可動子を駆動
し、かつ前記固定磁界発生部材自体を可動子動作のため
の案内機構としたことにより駆動力発生機構とは別個に
案内機構を設ける必要を無くしたものである。
【0006】これにより、シンプル、軽量かつ位置決め
性能に優れた直動型電磁アクチュエータが得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、固定磁界発生部材が発生する磁界内の空間に、可動
子に保持された通電部材を設け、この通電部材に電流が
流れる際に作用する力で前記可動子を駆動し、かつ前記
固定磁界発生部材自体を可動子動作のための案内機構と
したものであり、駆動力発生機構内に案内機構を有して
いるため、部品点数が少なく、その結果シンプルで軽量
な構成にできるという作用を有する。さらに、駆動部と
案内部のガタおよび摩擦等の位置決めに悪影響を与える
要因を少なくすることができ、位置決め性能を向上させ
るという作用を有する。
【0008】請求項2に記載の発明は、可動子の必要動
作以外の動作を規制する動作規制機構を有するものであ
り、可動子が所望の方向にのみ滑らかに動作できるとい
う作用を有する。
【0009】請求項3に記載の発明は、可動子の位置を
検出するための位置検出機構を設け、さらにその検出ヘ
ッドを可動子に設けたものであり、可動子の位置を直接
検出し位置決め制御等に用いられるため精度の高い位置
決め性能を達成できるという作用を有する。
【0010】請求項4に記載の発明は、固定磁界発生部
材に沿って磁気遮蔽部材を設けたものであり、作用力を
受ける電流を流すための通電部材の外部に固定磁界発生
部材が発生する磁界が漏洩するのを防止できるため、磁
界のエネルギーを有効に活用でき可動子に働く駆動力を
向上できるという作用を有する。
【0011】請求項5に記載の発明は、固定磁界発生部
材として軸方向に縞状に多極着磁した棒状のマンガン−
アルミ磁石を用いたものであり、当該永久磁石は軸方向
異方的に着磁可能な性能を有しているため、所望の固定
磁界を発生させるために複数の磁石を軸方向に貼り着け
るという作業を省略することができるという作用を有す
る。また当該永久磁石は任意断面形状に成形可能であ
り、かつ機械的強度に優れているため、それ自体で構造
部材を兼ねられるという作用を有する。
【0012】請求項6に記載の発明は、固定磁界発生部
材に可動子の必要動作以外の動作を規制する動作規制機
構を設けたものであり、動作規制部材を別個に設ける必
要が無いため部品点数が少なくシンプルでかつ確実な規
制機能を果たせるという作用を有する。
【0013】請求項7に記載の発明は、可動子の必要動
作以外の動作を規制する動作規制機構に可動子の位置を
検出するための位置検出用機構を設けたものであり、位
置検出用スケールを設けるための部材を別個に設ける必
要が無いため部品点数が少なくシンプルでかつ確実な位
置検出機能を果たせるという作用を有する。
【0014】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1による電
磁アクチュエータを示す斜視図である。同図において、
1は軸方向に直交する固定磁界を発生する固定磁界発生
部材で、永久磁石または電磁石で構成されている。本実
施形態においては、円形の断面形状を有する棒状のマン
ガン−アルミ磁石を軸方向に縞状に多極着磁したものを
使用している。2は上記固定磁界発生部材1の外部に配
置され軸方向に動作可能な可動子であり本実施形態にお
いては、固定磁界発生部材1の外部に同心円状に配置さ
れた空心状の形状をしている。3は作用力を受ける電流
を流すための通電部材で、本実施形態においては可動子
2の外周に同心円状に巻かれた電線で構成されたコイル
が軸方向に複数個配置されているものよりなる。4は可
動子2の空心部に同心円状に固定された直動軸受けで、
樹脂、リン青銅等の非磁性体で形成されている。5は固
定磁界発生部材1と平行に設けられた動作規制部材で可
動子2に設けられた穴6と摺動可能に嵌合している。7
は磁気抵抗素子等で構成された位置検出ヘッドであり可
動子2に対して可動子2の移動方向には移動できないよ
う保持されており、当該位置検出ヘッド7の検出部は固
定磁界発生部材1および動作規制部材5に対して平行に
配置された位置検出用スケール8と一定のギャップをも
って対面するよう配置されている。位置検出用スケール
8は微細ピッチで可動子2の動作方向に格子状に着磁等
がなされたものである。仮想線で示す9は位置検出ヘッ
ド7の信号を入力として信号処理した結果を図示しない
コントローラに送る位置検出信号処理回路である。10
は位置検出信号処理回路9および通電部材3と図示しな
いコントローラとを電気的に連結する可動ケーブルであ
る。11は固定磁界発生部材1と平行に設けられ、固定
磁界発生部材1、可動子2および通電部材3覆うように
配置された磁性体よりなる磁気遮蔽部材である。
【0015】図2は本発明の実施の形態1による電磁ア
クチュエータの要部を示す断面図である。同図において
201、202、203、204は可動子2を構成する
部材である。201および202は可動子2の軸方向の
両端にあり、通電部材3を保持する部材203を固定的
に挟み込むと同時に直動軸受け401および402を空
心部に固定的に保持している部材である。204は両端
の部材201および202に固定され、アクチュエータ
の出力を取り出す部材である。なお、上記説明では20
1、202、203、204を別体の部品で構成した例
で説明したが、これらを一体の部品で構成することも可
能である。また、同図において、601、602は可動
子2の両端の部材201および202に設けられた穴で
動作規正部材5と摺動可能に嵌合している。
【0016】以上のように構成された電磁アクチュエー
タの動作を以下に説明する。固定磁界発生部材1によっ
て生じる固定磁界と直交するように配置された通電部材
3に図示しないコントローラによって制御される電流が
流れると通電部材3には軸方向(X方向)の力が作用す
る。通電部材3と一体となった可動子2にも同様に軸方
向(X方向)の力が作用する。この時、磁気遮蔽部材1
1は固定磁界が通電部材3の外部に漏洩するのを防ぎ可
動子2に作用する力を向上させる働きをする。可動子2
は動作規制部材5および可動子2に設けられた穴6によ
って回転方向(R方向)の動作は規制されているが、軸
方向(X方向)には直動軸受け4に案内されて動作可能
になっている。従って、軸方向(X方向)の力が可動子
2に作用すると、可動子2は軸方向に移動する。また、
可動子2の動作方向(X方向)には移動できないように
可動子2に保持されている位置検出ヘッド7により位置
検出用スケール8の格子ピッチの通過を抵抗値等の変化
として読み取り、さらにその変化を位置検出信号処理回
路9にて処理することにより、位置検出用スケール8の
格子ピッチの通過数に相当する矩形波出力を得ることが
できる。図示しないコントローラはこの矩形波の数をカ
ウントすることにより、可動子2の位置を計測すること
ができる。なお、通電部材3に流す駆動電流の制御は公
知のACサーボモータの制御と同様である。以上のよう
な動作により可動子2の位置を制御する位置決め制御動
作を達成することができる。この可動子2の動作を出力
とすれば、直動型電磁アクチュエータを構成できる。
【0017】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2による電磁アクチュエータを示す斜視図である。同
図において、図1と同一物には同一番号を付し説明を省
略する。図3において、図1と異なる点は、動作規正部
材5および可動子2に設けられた穴6が構成に含まれて
おらず、固定磁界発生部材1および直動軸受け4にそれ
ぞれ平坦部101および403が設けられている点であ
る。
【0018】以上のように構成された電磁アクチュエー
タでは、可動子2の回転方向(R方向)の動作が平坦部
101および403によって規制される。その他の動作
は実施の形態1の場合と同様である。なお、101およ
び403の形状は平坦形状に限定するものではなく、V
形形状およびその他の形状でも可動子2の回転方向(R
方向)の動作が規制できるものであれば同様に実施可能
である。
【0019】(実施の形態3)図4は本発明の実施の形
態3による電磁アクチュエータを示す斜視図である。同
図において、図1と同一物には同一番号を付し説明を省
略する。図4において、図1と異なる点は、位置検出用
スケール8が別個に設けられているのではなく、動作規
正部材5と一体的に設けられている点である。なお、あ
るいは位置検出用スケール8と動作規正部材5は別体物
を互いに固定したものでも、あるいは位置検出用スケー
ル8自体に動作規正部材5の機能を保有させたもののど
ちらでも実施可能である。動作は実施の形態1の場合と
同様である。
【0020】なお、以上の説明では、直動軸受け4を滑
り式軸受けで構成した例で説明したが、転がり式軸受け
または静圧式軸受けでも同様に実施可能である。
【0021】また、位置検出用スケール8および位置検
出ヘッド7は磁気式のものを用いた例で説明したが、光
学式およびその他の原理で位置を検出する形式のもので
も同様に実施可能である。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の電磁アクチュエー
タによれば、駆動力発生機構、すなわち固定磁界発生部
材と、駆動電流を流す通電部材を保持し動作出力を取り
出すための可動子2とからなる構成の内部に可動子動作
のための案内機構を設けることにより、部品点数が削減
できシンプルで軽量かつ位置決め性能に優れているとい
う有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による電磁アクチュエー
タを示す斜視図
【図2】本発明の実施の形態1による電磁アクチュエー
タの要部断面図
【図3】本発明の実施の形態2による電磁アクチュエー
タを示す斜視図
【図4】本発明の実施の形態3による電磁アクチュエー
タを示す斜視図
【符号の説明】
1 固定磁界発生部材 2 可動子 3 通電部材 4 直動軸受け 5 動作規制部材 6 穴 7 位置検出ヘッド 8 位置検出用スケール 9 位置検出信号処理回路 10 可動ケーブル 11 磁気遮蔽部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定磁界発生部材が発生する磁界内の空
    間に、可動子に保持された通電部材を設け、この通電部
    材に電流が流れる際に作用する力で前記可動子を駆動
    し、かつ前記固定磁界発生部材自体を可動子動作のため
    の案内機構とした電磁アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 可動子の必要動作以外の動作を規制する
    動作規制機構を有する請求項1記載の電磁アクチュエー
    タ。
  3. 【請求項3】 可動子の位置を検出するための位置検出
    機構を設け、さらにその検出ヘッドを可動子に設けた請
    求項1記載の電磁アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 固定磁界発生部材に沿って磁気遮蔽部材
    を設けた請求項1記載の電磁アクチュエータ。
  5. 【請求項5】 固定磁界発生部材として軸方向に縞状に
    多極着磁した棒状のマンガン−アルミ磁石を用いた請求
    項1記載の電磁アクチュエータ。
  6. 【請求項6】 固定磁界発生部材に可動子の必要動作以
    外の動作を規制する動作規制機構を設けた請求項2記載
    の電磁アクチュエータ。
  7. 【請求項7】 可動子の必要動作以外の動作を規制する
    動作規制機構に可動子の位置を検出するための位置検出
    機構を設けた請求項2又は請求項3記載の電磁アクチュ
    エータ。
JP8204571A 1996-08-02 1996-08-02 電磁アクチュエータ Pending JPH1052019A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012824A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Position sensor for electromagnetic actuator
JP2008035645A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd リニアアクチュエータ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012824A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Position sensor for electromagnetic actuator
US6690158B2 (en) 2000-08-04 2004-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Position sensor for electromagnetic actuator to detect a position of a shaft
JP2008035645A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd リニアアクチュエータ

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